JP2008168320A - Structure and material control system of rolling line - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、顧客の要求する組織・材質仕様を満たす製品を効率よく製造することを可能とする圧延ラインの組織・材質管理システムに関する。 The present invention relates to a rolling line structure / material management system that enables efficient production of products that satisfy the structure / material specifications required by customers.
近年、圧延製品に対して顧客が要求する仕様は厳しくなる一方であり、とりわけ近年は、圧延製品の寸法形状に加え、強度及び延性などの組織・材質を許容範囲内に収めることが重要となっている。このような高度な製品の製造にはますます高度な技術が必要であり、例えば、大ひずみ加工や、材料温度の高精度管理などの技術が使われる。しかし、これらの技術を実操業に適用する場合には、材料の表面と内部、先端部と尾端部で各々加工条件及び温度条件が異なり、また、仕上げ圧延後の冷却装置においても、流量変化の応答遅れなどから、通常オーステナイト域からフェライト域へと変態する過程にずれが生じ、冷却速度を均一に保つことは難しい。 In recent years, the specifications required by customers for rolled products have become stricter, and in recent years, in addition to the dimensions and shape of rolled products, it is important to keep the structure and material such as strength and ductility within acceptable limits. ing. Production of such advanced products requires increasingly advanced technologies, such as large strain processing and high-precision management of material temperature. However, when these technologies are applied to actual operations, the processing conditions and temperature conditions differ between the surface and inside of the material, the tip and tail ends, and the flow rate changes also in the cooling device after finish rolling. Due to the delay in the response, a shift occurs in the process of transformation from the normal austenite region to the ferrite region, and it is difficult to keep the cooling rate uniform.
また、金属材料の組織組織・材質をその用途に応じて創り分けようというさまざまな試みがなされている。例えば、熱間圧延後の金属材料を冷却する際に冷却水を高圧で大量に噴射し冷却速度を高め、金属組織を変化させ、所望の引張強度や延性をもたせようとする方法が用い始められている。ところが、このような製造方法を実用化するにあたっては、製造した金属材料が要求される組織組織・材質を満足しているかを効率的に計測する方法がないという問題点があった。従来は例えば、引張強度、延性、及び、成形性といった機械的性質を、引張り試験などの破壊試験により計測していたが、(i)検査結果が得られるまでに数時間〜数日必要、(ii)破壊試験故に全数計測ができないといった問題点があった。このため、かねてより破壊検査を行わずして組織組織・材質を検知することが強く望まれていた。 In addition, various attempts have been made to create different metallographic structures and materials according to their uses. For example, when cooling a metal material after hot rolling, a method of injecting a large amount of cooling water at a high pressure to increase the cooling rate, changing the metal structure, and starting to have a desired tensile strength and ductility can be used. ing. However, when such a manufacturing method is put to practical use, there is a problem in that there is no method for efficiently measuring whether the manufactured metal material satisfies the required structure and material. Conventionally, for example, mechanical properties such as tensile strength, ductility, and formability were measured by a destructive test such as a tensile test, but (i) several hours to several days are required until an inspection result is obtained. ii) There was a problem that the total number could not be measured because of destructive testing. For this reason, it has been strongly desired to detect the tissue structure and material without performing a destructive inspection.
近年、上記の通り破壊検査によって得られてきた機械的性質を、圧延プロセス条件から計算で求められた金属組織を元にして、機械的性質を推定する、いわゆる組織・材質予測技術が開発されてきている。これまで、製品の被圧延材である熱延コイルなどを出荷する場合、客先の要求に応じて、JIS規格値などに適合しているかどうかを証明するため、ミルシートと呼ばれる資料が添付される場合がある。これには通常、主要成分値のほか、上記破壊検査によって得られた引張り強さなどが記入される。しかし、近年海外などでは上記組織・材質予測技術による計算値を品質保証に用いることを認める動きがあり、注目されている。 In recent years, so-called microstructure / material prediction technology has been developed to estimate mechanical properties based on the metal structure obtained by calculation from rolling process conditions based on the mechanical properties obtained by destructive inspection as described above. ing. Until now, when shipping hot-rolled coils, etc., which are rolled materials of products, materials called mill sheets are attached to prove whether they conform to JIS standard values etc. according to customer requirements. There is a case. In this case, in addition to the main component values, the tensile strength obtained by the destructive inspection is usually entered. In recent years, however, there has been a movement to recognize the use of values calculated by the above-described structure / material prediction technology for quality assurance in overseas countries and the like.
このように、組織・材質予測技術の活用が進められてきているが、これまでは製造条件を決定する手段など限られた分野での活用が図られてきた。例えば、製造条件指示値の範囲と、そのときの機械的性質の実績値を格納したデータベースを元に、要求仕様を満足する製造条件を求める方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As described above, the use of the structure / material prediction technology has been promoted, but until now, it has been used in limited fields such as means for determining the manufacturing conditions. For example, a method has been proposed in which a manufacturing condition that satisfies a required specification is obtained based on a database that stores a range of manufacturing condition instruction values and actual values of mechanical properties at that time (see, for example, Patent Document 1). .
更に、要求仕様を満足する実績が無い場合、組織・材質予測モデルを用いて組織・材質を予測し、要求仕様を満足する製造条件を求めることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Furthermore, when there is no track record that satisfies the required specifications, it has been proposed to use the structure / material prediction model to predict the structure / material and to obtain manufacturing conditions that satisfy the required specifications (see, for example, Patent Document 2). .
このように、組織・材質予測により圧延で組織・材質を作り込む製造条件を求める方法については提案されてきたが、製造後の組織・材質について、要求仕様を満たしているかどうかについては、組織・材質予測による検討は行われておらず、破壊検査による方法だけが行われてきた。この破壊検査は、上記のとおり手間がかかるため、通常ロット変わりと呼ばれる、鋼種が変更した場合、目標板厚・板幅などが変更した場合などに代表サンプルとして1回行われてきたのが実情である。そして、もし、製品の組織・材質が許容範囲外であれば、(1)顧客への出荷や、下工程への運搬を取りやめるとともに、(2)顧客の注文に応えるため、製造工程での問題点を正した上で、要求仕様を満たす製品を納期内に再度製造しなければならない。
このように、上記に述べたような従来の圧延組織・材質管理システムには、次の問題があった。
As described above, there has been proposed a method for obtaining a manufacturing condition for creating a structure / material by rolling by predicting the structure / material, but whether the structure / material after manufacturing satisfies the required specifications. No examination based on material prediction has been conducted, and only a method by destructive inspection has been carried out. Since this destructive inspection takes time and effort as described above, it is usually called “change of lot”, and it has been performed once as a representative sample when the steel grade is changed or the target thickness or width is changed. It is. And if the structure and material of the product is out of the acceptable range, (1) the shipment to the customer and transportation to the lower process will be stopped, and (2) the problem in the manufacturing process in order to respond to the customer's order. After correcting the points, products that meet the required specifications must be manufactured again within the delivery date.
As described above, the conventional rolling structure / material management system as described above has the following problems.
従来、圧延材の組織・材質は、圧延後に圧延材の一部を切り出して所定の試験片形状に加工した上で、実験室で引張り試験等の破壊式の検査法により測定するのが一般的であった。しかし、このような従来の組織・材質測定法は多大な労力が必要なため全数検査はできず抜き取り検査とせざるを得なかった。このため、抜き取り検査の対象とならなかった製品については、組織・材質が必ずしも許容範囲内でない可能性が残り、不良品が良品として扱われる検査すり抜けが生じ、顧客または下工程に出荷されてしまうことがある可能性があった。 Conventionally, the structure and material of a rolled material is usually measured by a destructive inspection method such as a tensile test in a laboratory after a part of the rolled material is cut out and processed into a predetermined specimen shape after rolling. Met. However, such a conventional structure / material measuring method requires a great deal of labor, and therefore cannot be completely inspected, and must be a sampling inspection. For this reason, for products that were not subject to sampling inspection, there is a possibility that the structure and material are not necessarily within the allowable range, and a defective product is treated as a non-defective product, and is shipped to the customer or the lower process. There was a possibility.
また、上記の従来の組織・材質測定法では、測定結果が得られるために数時間から数日の時間が必要であり、また、製造工程の修正処理は必ずしも自動化されておらず、製造工程の修正と抜き取り検査で組織・材質不良が発見され製造工程修正が行われるまでの遅れ時間に、多数の不良品が製造されてしまう問題点があった。 In addition, the above conventional structure / material measurement method requires several hours to several days in order to obtain the measurement results, and the correction process of the manufacturing process is not necessarily automated, There was a problem in that many defective products were manufactured during the delay time until the structure and material defects were discovered by correction and sampling inspection and the manufacturing process was corrected.
さらに、上記のように検査結果が得られるまでに時間がかかるため、出荷停止時の配送先変更処理が運搬作業開始に間に合わず、当初予定の配送先に運搬済みの製品を別の配送場所に運搬し直す無駄なコストが発生したり、下工程で行った追加工の作業が無駄になる可能性があった。 In addition, since it takes time to obtain the inspection results as described above, the delivery destination change process at the time of shipment stoppage is not in time for the start of the transportation work, and the product that has been transported to the originally planned delivery destination is moved to another delivery location. There was a possibility that wasteful cost of re-transporting would occur, and additional work performed in the lower process could be wasted.
また、上記のように検査結果が得られるまでに時間がかかるため、製品の組織・材質が許容範囲外であった場合の再製造が遅れ、納期を守れなくなる場合があるという問題点があった。もちろん、納期遅延を防止するために、製造歩留まりを考慮して予め多めに製造しておく方法もあるが、この場合、在庫保管コストが発生する。近年顧客の要求に応えるために圧延製品の種類は増加する一方、かつ指定納期厳守のジャストインタイムが要求されており、品質の把握が遅れると在庫保管コストが膨大になる問題点があった。 In addition, since it takes time to obtain the test results as described above, there is a problem that the remanufacturing is delayed when the structure / material of the product is out of the allowable range, and the delivery date may not be observed. . Of course, there is a method of pre-manufacturing in advance in consideration of the manufacturing yield in order to prevent a delay in delivery time, but in this case, inventory storage costs occur. In recent years, the number of types of rolled products has been increasing in order to meet customer demands, and there has been a demand for just-in-time for strict adherence to specified delivery dates.
この発明は、このような従来の圧延組織・材質管理システムの問題点を解決するためのもので、圧延ライン実績値を用いて組織・材質予測モデルにより組織・材質を圧延後直ちに計算し、製品組織・材質の検査すり抜けを防止し、製造工程修正までの遅れ時間を最小化し不良品発生を抑制し、配送先変更に伴う無駄なコストの発生を防止し、製品の再製造の遅れによる納期遅延を防止することが可能となり、圧延ラインのトータルの操業効率を大幅に向上させることができる圧延ラインの組織・材質管理システムを提供するものである。 This invention is for solving the problems of such a conventional rolling structure and material management system, using the actual value of the rolling line to calculate the structure and material immediately after rolling by the structure and material prediction model, Prevents slipping through inspection of the structure and material, minimizes delay time until correction of the manufacturing process, suppresses defective products, prevents useless costs associated with delivery destination changes, and delays in delivery due to delays in product remanufacturing Therefore, the present invention provides a rolling line structure / material management system capable of greatly improving the total operation efficiency of the rolling line.
この発明に係る圧延ラインの組織・材質管理システムにおいては、圧延製品を製造する圧延ラインを管理するものにおいて、圧延製品の組織・材質仕様を含む注文情報を記憶する注文データベースと、圧延製品の素材に関する情報を含む素材情報を記憶する素材データベースと、注文データベースに記憶された注文情報及び素材データベースに記憶された素材情報に基づいて、圧延製品の製造順序を決定する製造順序決定手段と、製造順序決定手段により決定された製造順序に基づいて、圧延製品の製造を指示するための製造指示情報のリストを作成する製造指示手段と、製造指示手段により作成された製造指示情報のリストに基づいて、圧延ラインに有する機器を制御する圧延ライン制御手段と、圧延ラインから圧延実績データを収集する圧延データ収集手段と、圧延データ収集手段により収集された圧延実績データに基づき組織・材質を算出する組織・材質モデルと、組織・材質モデルの算出値及び注文データベースに記憶された注文情報に基づいて、圧延製品が組織・材質仕様を満たしているか否かを判定する組織・材質判定手段と、組織・材質判定手段の判定結果が当該組織・材質仕様を満たしていない場合、注文データベースを検索し当該圧延製品に引き当て可能な注文情報を引き当てる引当手段とを備えたものである。 In the rolling line structure / material management system according to the present invention, in order to manage a rolling line for manufacturing a rolled product, an order database for storing order information including the structure and material specifications of the rolled product, and the rolled product material A material database for storing material information including information on the manufacturing method, a manufacturing order determining means for determining a manufacturing order of rolled products based on the order information stored in the order database and the material information stored in the material database, and the manufacturing order Based on the manufacturing order determined by the determining means, based on the manufacturing instruction means for creating a list of manufacturing instruction information for instructing the manufacture of the rolled product, based on the list of manufacturing instruction information created by the manufacturing instruction means, Rolling line control means for controlling equipment in the rolling line and collecting rolling record data from the rolling line Based on the rolling data collection means, the structure / material model for calculating the structure / material based on the rolling record data collected by the rolling data collection means, the calculated value of the structure / material model, and the order information stored in the order database If the judgment result of the structure / material determination means and the structure / material determination means that determine whether the rolled product meets the structure / material specification or not, the order database is searched And provision means for assigning order information that can be assigned to the rolled product.
この発明によれば、圧延ライン実績値を用いて組織・材質予測モデルにより組織・材質を圧延後直ちに計算し、製品組織・材質の検査すり抜けを防止し、製造工程修正までの遅れ時間を最小化し不良品発生を抑制し、配送先変更に伴う無駄なコストの発生を防止し、製品の再製造の遅れによる納期遅延を防止することが可能となり、圧延ラインのトータルの操業効率を大幅に向上させる効果がある。 According to the present invention, the structure / material prediction model is used to calculate the structure / material immediately after rolling using the actual rolling line value, prevent the inspection of the product structure / material, and minimize the delay time until the manufacturing process is corrected. Suppressing the occurrence of defective products, preventing unnecessary costs associated with changing delivery destinations, and preventing delays in delivery due to delays in product remanufacturing, greatly improving the total operational efficiency of the rolling line effective.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について、図面を用いて説明する。図1はこの発明の実施の形態1における圧延ラインの組織・材質管理システムの構成を示すブロック図である。図中の矢印は、主にデータの流れる方向を表したものである。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a configuration of a structure / material management system for a rolling line according to Embodiment 1 of the present invention. The arrows in the figure mainly represent the direction of data flow.
本システムは、圧延ライン1、搬送装置2、製品管理装置3、組織・材質判定装置4、運搬制御装置5、圧延ライン制御装置6を備えている。圧延ライン1は、圧延素材(以下、スラブという)7から圧延製品(コイル)8を製造するためのラインである。
The system includes a rolling line 1, a
圧延ライン1は、加熱装置11、圧延機からなる加圧装置12、冷却装置13、巻取装置14、これらを結ぶ搬送テーブル15を備え、電動機や油圧装置等で駆動される。
加熱装置11は、スラブ7を加熱するための炉である。
圧延機12は、単数または複数スタンドからなり、例えば1スタンドの可逆式粗圧延機と7スタンドのタンデム式仕上圧延機からなる構成のものなどである。
冷却装置13は、圧延製品(スラブから製品として完成する途中の状態も含む、以下同様)の温度を制御するために、冷却水により圧延製品を冷却する装置である。冷却装置は、例えばランアウトテーブル、冷却テーブルなどである。
巻取装置14は、圧延製品を搬送するために巻き取るための装置である。
搬送テーブル15は、各工程における圧延製品を次の工程に搬送するための機器である。
The rolling line 1 includes a heating device 11, a pressurizing device 12 including a rolling mill, a cooling device 13, a
The heating device 11 is a furnace for heating the slab 7.
The rolling mill 12 is composed of one or a plurality of stands. For example, the rolling mill 12 is composed of one stand reversible rough rolling mill and seven stands tandem finishing rolling mill.
The cooling device 13 is a device that cools the rolled product with cooling water in order to control the temperature of the rolled product (including the state in the middle of being completed as a product from the slab, and so on). The cooling device is, for example, a runout table, a cooling table, or the like.
The
The conveyance table 15 is an apparatus for conveying the rolled product in each process to the next process.
搬送装置2は、圧延ラインで製造された圧延製品を搬送するための装置である。搬送装置2は、例えばウォーキングビーム、コンベヤ、クレーン、自動車などである。
The
製品管理装置3は、圧延製品の製造工程を管理する。製品管理装置3は、コンピュータで構成される。このコンピュータは、例えば、記憶媒体に記憶されたプログラム等に従って、演算処理部(例えば、CPU)にデータの演算処理をさせる装置である。
The
組織・材質判定装置4は、組織・材質モデルからの算出値に基づいて、圧延製品の組織・材質が許容範囲外か否かの判定を行う。組織・材質判定装置4は、コンピュータで構成される。 The structure / material determination device 4 determines whether or not the structure / material of the rolled product is outside the allowable range based on the calculated value from the structure / material model. The tissue / material determination device 4 is configured by a computer.
運搬制御装置5は、製品管理装置からの指示に基づいて、圧延製品を搬送する搬送装置を制御する。また、組織・材質判定装置4の判定結果に基づいて、圧延製品の搬送先を変更する制御を搬送装置にする。運搬制御装置5は、コンピュータで構成される。
The
圧延ライン制御装置6は、圧延ラインを構成する各機器を制御する装置である。圧延ライン制御装置6は、製造指示機能からの製造指示情報に基づき、圧延ラインの各機器の設定及び制御を行う。例えば、圧延ライン制御装置6は、製品板厚を目標値に一致させるために圧延機のロールギャップを変化させる自動板厚制御に加え、加熱炉抽出温度を目標値に一致させるために加熱炉への燃料投入量を変化させる加熱炉燃焼制御、及び、圧延機出側の温度管理点の温度を目標値に一致させるために圧延機のロール回転速度及び冷却水量を変化させる温度制御機能などを行う。
The rolling
次に、各装置の詳細について説明する。
製品管理装置3は、注文データベース31、素材データベース32、製造順序決定機能33、製造指示機能34、引当機能35を備えている。
Next, details of each device will be described.
The
注文データベース31は、顧客からの注文情報のリストを保管するデータベースである。注文情報は、合金成分などによって決まる材種コード、製品寸法及び製品組織・材質の許容範囲、製品の配送先、納期、及びその他の顧客から要求された仕様などの情報が含まれる。
The
素材データベース32は、スラブについて、寸法、保有有無、入荷予定日時のリスト、及びその他の素材に関する情報などを保管するデータベースである。
The
製造順序決定機能33は、注文データベース31及び素材データベース32を参照し納期を守るように圧延ラインでの圧延製品の製造順序を決定する。
The manufacturing
これは、以下のようにして行う。
まず、製造順序決定機能33は、製品の組織・材質が許容範囲内となるように、圧延工程の温度管理点における温度目標値を定める。この温度管理点は、例えば、加熱炉の抽出位置や、放射温度計などの温度測定機器の設置位置である。また、温度目標値は、過去の操業実績に基づく数値を計算機内の数表の形で記憶させておき、材種及び目標寸法をキーとして索引して決める。
This is done as follows.
First, the manufacturing
次に、製造順序決定機能33は、加熱炉の温度変化速度や、圧延機の圧延ロールの磨耗や熱膨張によるロールプロファイル(幅方向の直径分布)の変化などによる製造制約を考慮して圧延製品の製造順序を決定する。例えば、まず、抽出温度がほぼ等しい材種を集め、次に板幅変化パターンが所謂コフィンスケジュールとなるように製造順序を定める。
また、製造順序決定機能33は、スラブの入荷予定日時が遅く加熱炉への装入時刻に間に合わない場合には、この製造順序を後ろにずらす処理も行う。
Next, the production
Further, the manufacturing
コフィンスケジュールとは、図2に示すように、ロール交換時T1から次のロール交換時T2までの間、すなわちロールキャンペーンCAの間を、コイル数COの個数に応じて、目標板幅Wを変えていく方法である。 As shown in FIG. 2, the coffin schedule changes the target plate width W between the roll change time T1 and the next roll change time T2, that is, during the roll campaign CA, according to the number of coils CO. It is a way to go.
製造指示機能34は、製造順序決定機能33の出力に基づき、製造順にソートされた製造指示情報のリストを作成する。製造指示情報34aは注文情報から製品寸法及び製品組織・材質の許容範囲、製品の配送先、及び、納期など圧延ラインに必要な指示情報を抜粋したものに加え、上記の温度目標値等を含むものである。
The
引当機能35は、組織・材質判定装置4の圧延製品に対する判定結果が許容範囲外であった場合、注文データベース31に問い合わせを行い、当該圧延製品に要求仕様が合致する注文がないか検索する。つまり、例えば温度実績値などが目標値と異なり、当該圧延製品の結晶粒径が粗大化して予定していた強度が得られなかった場合などには、当初の注文には合致しないものの、用途が異なればそれほどの強度を必要せず、十分仕様を満たす場合がある。このような場合には別の注文の要求仕様に合致している可能性があり、そのような注文を検索する。もし、注文データベースに当該圧延製品に要求仕様が合致する注文があった場合には、当該圧延製品に検索結果として得られた注文を引き当てる。
The
具体的には、引当機能35は、当該圧延製品の搬出先を、検索結果として得られた注文情報に記載された搬出先に変更し、吏に、製造済みとして注文データベース31からその注文を削除する。
もし合致する注文がなければ、引当機能35は、運搬制御装置5へ指令信号を出力し、当該圧延製品の搬出先を不良製品仮置きエリアとする。この場合、当該圧延製品は出荷予定のない不良品として将来合致する注文が来るのを待つか、あるいは、再溶解などのリサイクル素材として搬出されることになる。
Specifically, the
If there is no matching order, the
また、引当機能35は、組織・材質判定装置4の圧延製品に対する判定結果が許容範囲外であった場合、当該圧延製品の注文情報(以下注文情報Aと述べる)に基づき、次のように再製造を行う。
まず、加熱炉内にあるスラブに対応する製品管理装置3で作成した製造指示情報34aを検索し、鋼種及びスラブ寸法が注文情報Aに合致するものを抽出する。このとき、加熱炉の温度変更速度制約を考慮して抽出温度目標値が大きく異なるものは除外する。また、ロールプロファイル制約(例えば、コフィンスケジュールなど)を考慮し目標板幅が大きく異なるものも除外する。更に、納期が注文情報Aの納期より早いものも除外する。
In addition, when the determination result for the rolled product by the structure / material determining device 4 is out of the allowable range, the
First, the
このように検索結果として得られたスラブのうち、最も製造順序が早いものを選択し、このスラブに注文情報Aを引き当てる。すると今度は、引き当て対象となったスラブの製造予定が未定となるので、その注文情報(以下注文情報B)について、上記と同様に検索を行い、スラブを引き当てる。この操作を加熱炉内のスラブの製造情報に合致するものが見つからなくなるまで繰り返し行う。加熱炉内のスラブに対する製造指示情報に注文情報Aまたは注文情報Bに合致するものがなくなると、その注文情報と同一の内容を注文データベースに追加し、製造順序決定機能に対し、製造順序の再決定を要求する製造順序再決定要求機能を備えている。また、このとき、必要な組織・材質、寸法のスラブの数量が不足する場合には、画面上にスラブ購入が必要である旨の警告を表示する。なお、購買システムに接続し自動的にスラブの追加発注を行ってもよい。 Thus, the slab obtained as a search result is selected with the earliest manufacturing order, and the order information A is assigned to this slab. Then, since the production schedule of the slab to be allocated is undecided, the order information (hereinafter referred to as order information B) is searched in the same manner as described above to allocate the slab. This operation is repeated until no product matching the manufacturing information of the slab in the heating furnace is found. When the manufacturing instruction information for the slab in the heating furnace does not match the order information A or the order information B, the same content as the order information is added to the order database, and the manufacturing order is re-established for the manufacturing order determination function. A function for requesting re-determination of manufacturing order for requesting determination is provided. At this time, when the quantity of slabs having the required structure / material and dimensions is insufficient, a warning that the slab purchase is necessary is displayed on the screen. It is also possible to connect to a purchasing system and automatically place an additional order for slabs.
次に、組織・材質判定装置4は、圧延データ収集機能41、組織・材質モデル42、組織・材質判定機能43を備えている。
Next, the structure / material determination device 4 includes a rolling
圧延データ収集機能41は、圧延した際の温度、荷重などの実績値のみならず、各スタンドの温度履歴、冷却装置上の温度履歴などの計算値を含む、該当圧延製品に関する圧延データを収集する機能である。
The rolling
組織・材質モデル42は、上記圧延データ収集機能41により収集される、圧延データに基づき、金属組織を算出し、この結果に基づき引っ張り強さ、耐力、伸び、硬さ、r値などのうち、いずれか1つ以上の機械的性質を数式モデルにより推定、算出する。組織・材質を予測するモデルには、様々なものが提案されており、静的回復、静的再結晶、動的回復、動的再結晶、粒成長などを表す数式群からなるものが広く知られている。一例として、塑性加工技術シリーズ7板圧延(コロナ社)P198〜229に一例が掲載されている。これらにより圧延製品の結晶粒径やフェライト、パーライト、ベイナイト、マルテンサイトの体積率などを把握することができる。これらの金属組織情報を元に、引張り強さ、耐力などの機械的性質などの組織・材質を予測できることが広く知られている。一例として、第173・174回西山記念技術講座「熱延鋼材の組織変化および組織・材質の予測」((社)日本鉄鋼協会刊P125)に掲載されている。
The structure /
組織・材質判定機能43は、注文データベース31に記憶された注文情報に基づいて、組織・材質モデル42により算出した圧延製品の組織・材質が製品情報による許容範囲内か否かを判定する。組織・材質判定機能43は、判定結果に基づいて、製品管理装置3(引当機能等)及び運搬制御装置5(搬出先変更機能等)に対して、指令信号を出力する。
Based on the order information stored in the
次に、運搬制御装置5は、搬出制御機能51、搬出先変更機能52を備えている。
搬出制御機能51は、製造指示情報に基づいて圧延後の製品の搬出先及び搬出経路を決定する。搬送装置2は、この決定結果に基づいて、圧延製品を搬出し、下工程への搬出や客先へと出荷する。このとき、搬出制御機能51は、出荷順序に応じて製品の積み方を決めたり、納期に早すぎる場合には所定の保管場所に保管するようにする。
Next, the
The unloading
搬出先変更機能52は、組織・材質判定機能43による判定結果が許容範囲外であった場合に、即座に搬出先を再決定し、搬出制御機能51に出力する。これにより配送先変更に伴う無駄なコストの発生を防止することができる。
The carry-out
以上述べたように、この発明によれば、圧延製品を製造する圧延ラインにおいて、圧延製品の組織・材質を検査し、検査結果に基づいて圧延製品の工程を管理する圧延ラインの組織・材質管理システムを提供することにある。また、圧延ラインのトータルの操業効率を大幅に向上させることができる組織・材質管理システムを提供することができる。さらに、製品の再製造の遅れによる納期遅延を防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a rolling line for producing a rolled product, the structure and material management of the rolling line that inspects the structure and material of the rolled product and manages the process of the rolled product based on the inspection result. To provide a system. In addition, it is possible to provide a structure / material management system that can greatly improve the total operation efficiency of the rolling line. Furthermore, it is possible to prevent delays in delivery due to delays in product remanufacturing.
なお、本実施形態において、組織・材質判定機能43は、注文データベース31の情報に基づいて、組織・材質が許容範囲外か否かの判定をしたが、これ以外の情報で判定を行ってもよい。例えば、製造順序決定機能33で演算した製造工程に関する情報に基づいて判定を行ってもよい。この場合より、製造管理に即した組織・材質判定をすることができる。
In the present embodiment, the tissue /
また、記憶媒体は1つに限らず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合もこの発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。 In addition, the number of storage media is not limited to one, and the case where the processing according to the present embodiment is executed from a plurality of media is also included in the storage medium according to the present invention, and the media configuration may be any configuration.
この発明におけるコンピュータは、パソコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。
また、この発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによってこの発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
The computer according to the present invention may have any configuration such as a single device such as a personal computer or a system in which a plurality of devices are connected to a network.
In addition, the computer in the present invention is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing unit, a microcomputer, and the like included in an information processing device, and is a generic term for devices and devices capable of realizing the functions of the present invention by a program. .
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について、図面を用いて説明する。図3はこの発明の実施の形態2における圧延ラインの組織・材質管理システムの構成を示すブロック図である。図中の矢印は、主にデータの流れる方向を表したものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a structure / material management system for rolling lines according to
ここで、実施の形態1と同一の箇所については、言及しない。この実施の形態2では、機械的性質計測手段44、組織・材質モデル学習手段45を備えている。前述のとおり、機械的性質計測手段44によりロット毎などに計測された機械的性質の実測値を用い、組織・材質モデルの実績計算値と比較を行うことにより、組織・材質モデル学習手段45にて該組織・材質モデル42の向上を図るものである。学習を行った後は、組織・材質モデル42の予測精度が向上する。
Here, the same parts as those in the first embodiment are not mentioned. In the second embodiment, mechanical property measuring means 44 and tissue / material model learning means 45 are provided. As described above, the actual measurement value of the mechanical property measured for each lot by the mechanical
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を構成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be configured by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1 圧延ライン
2 搬送装置
3 製品管理装置
4 組織・材質判定装置
5 運搬制御装置
6 圧延ライン制御装置
7 圧延素材(スラブ)
8 圧延製品(コイル)
9 インターフェース盤単位並替工程
11 加熱装置
12 加圧装置(圧延機)
13 冷却装置
14 巻取装置
15 搬送テーブル
31 注文データベース
32 素材データベース
33 製造順序決定機能
34 製造指示機能
34a 製造指示情報
35 引当機能
41 圧延データ収集機能
42 組織・材質モデル
43 組織・材質判定機能
44 機械的性質計測手段
45 組織・材質モデル学習手段
51 搬出制御機能
52 搬出先変更機能
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8 Rolled products (coils)
9 Interface panel unit rearrangement process 11 Heating device 12 Pressure device (rolling mill)
13
Claims (6)
前記圧延製品の組織・材質仕様を含む注文情報を記憶する注文データベースと、
前記圧延製品の素材に関する情報を含む素材情報を記憶する素材データベースと、
前記注文データベースに記憶された前記注文情報及び前記素材データベースに記憶された前記素材情報に基づいて、前記圧延製品の製造順序を決定する製造順序決定手段と、
前記製造順序決定手段により決定された前記製造順序に基づいて、前記圧延製品の製造を指示するための製造指示情報のリストを作成する製造指示手段と、
前記製造指示手段により作成された前記製造指示情報のリストに基づいて、前記圧延ラインに有する機器を制御する圧延ライン制御手段と、
前記圧延ラインから圧延実績データを収集する圧延データ収集手段と、
前記圧延データ収集手段により収集された圧延実績データに基づき組織・材質を算出する組織・材質モデルと、
前記組織・材質モデルの算出値及び前記注文データベースに記憶された前記注文情報に基づいて、前記圧延製品が前記組織・材質仕様を満たしているか否かを判定する組織・材質判定手段と、
前記組織・材質判定手段の判定結果が当該組織・材質仕様を満たしていない場合、前記注文データベースを検索し当該圧延製品に引き当て可能な前記注文情報を引き当てる引当手段と、
を備えたことを特徴とする圧延ラインの組織・材質管理システム。 In a rolling line management system for managing a rolling line for producing a rolled product,
An order database for storing order information including the structure and material specifications of the rolled product;
A material database for storing material information including information on the material of the rolled product;
Production order determination means for determining the production order of the rolled product based on the order information stored in the order database and the material information stored in the material database;
Manufacturing instruction means for creating a list of manufacturing instruction information for instructing manufacture of the rolled product based on the manufacturing order determined by the manufacturing order determination means;
Based on the list of production instruction information created by the production instruction means, a rolling line control means for controlling equipment in the rolling line;
Rolling data collection means for collecting rolling performance data from the rolling line;
A structure / material model for calculating the structure / material based on the rolling record data collected by the rolling data collection means;
Based on the calculated value of the structure / material model and the order information stored in the order database, the structure / material determination means for determining whether or not the rolled product satisfies the structure / material specification;
When the determination result of the structure / material determination means does not satisfy the structure / material specification, an allocation means that searches the order database and allocates the order information that can be allocated to the rolled product;
A rolling line structure / material management system characterized by comprising:
引当手段の引き当て結果に基づいて、前記圧延製品の搬出先を変更する指令を前記搬出制御手段に出力する搬出先変更手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の圧延ラインの組織・材質管理システム。 Based on the production order determined by the production instruction means, carry-out control means for performing control to carry out the rolled product produced in the rolling line;
Based on the allocation result of the allocation means, a delivery destination changing means for outputting a command to change the delivery destination of the rolled product to the delivery control means;
The structure / material management system for a rolling line according to claim 1, comprising:
前記圧延製品の組織・材質仕様を含む注文情報を記憶する注文データベースと、
前記圧延製品の素材に関する情報を含む素材情報を記憶する素材データベースと、
前記注文データベースに記憶された前記注文情報及び前記素材データベースに記憶された前記素材情報に基づいて、前記圧延製品の製造順序を決定する製造順序決定手段と、
前記製造順序決定手段により決定された前記製造順序に基づいて、前記圧延製品の製造を指示するための製造指示情報のリストを作成する製造指示手段と、
前記製造指示手段により作成された前記製造指示情報のリストに基づいて、前記圧延ラインに有する機器を制御する圧延ライン制御手段と、
前記圧延ラインから圧延実績データを収集する圧延データ収集手段と、
前記圧延データ収集手段により収集された圧延実績データに基づき組織・材質を算出する組織・材質モデルと、
前記組織・材質モデルの算出値及び前記注文データベースに記憶された前記注文情報に基づいて、前記圧延製品が前記組織・材質仕様を満たしているか否かを判定する組織・材質判定手段と、
前記組織・材質判定手段の判定結果が当該組織・材質仕様を満たしていない場合、該圧延製品に対応する該注文情報と同一の前記注文を前記注文データベースに追加し、前記製造順序決定手段に対して前記圧延製品により決定された前記製造順序の再決定を要求する製造順序再決定要求手段と、
を備えたことを特徴とする圧延ラインの組織・材質管理システム。 In a rolling line management system for managing a rolling line for producing a rolled product,
An order database for storing order information including the structure and material specifications of the rolled product;
A material database for storing material information including information on the material of the rolled product;
Production order determination means for determining the production order of the rolled product based on the order information stored in the order database and the material information stored in the material database;
Manufacturing instruction means for creating a list of manufacturing instruction information for instructing manufacture of the rolled product based on the manufacturing order determined by the manufacturing order determination means;
Based on the list of production instruction information created by the production instruction means, a rolling line control means for controlling equipment in the rolling line;
Rolling data collection means for collecting rolling performance data from the rolling line;
A structure / material model for calculating the structure / material based on the rolling record data collected by the rolling data collection means;
Based on the calculated value of the structure / material model and the order information stored in the order database, the structure / material determination means for determining whether or not the rolled product satisfies the structure / material specification;
When the determination result of the structure / material determination means does not satisfy the structure / material specification, the same order as the order information corresponding to the rolled product is added to the order database, and the production order determination means Re-deciding means for requesting re-determination of the production order determined by the rolled product;
A rolling line structure / material management system characterized by comprising:
前記圧延製品の組織・材質仕様を含む注文情報を記憶する注文データベースと、
前記圧延製品の素材に関する情報を含む素材情報を記憶する素材データベースと、
前記注文データベースに記憶された前記注文情報及び前記素材データベースに記憶された前記素材情報に基づいて、前記圧延製品の製造順序を決定する製造順序決定手段と、
前記製造順序決定手段により決定された前記製造順序に基づいて、前記圧延製品の製造を指示するための製造指示情報のリストを作成する製造指示手段と、
前記製造指示手段により作成された前記製造指示情報のリストに基づいて、前記圧延ラインに有する機器を制御する圧延ライン制御手段と、
前記圧延ラインから圧延実績データを収集する圧延データ収集手段と、
前記圧延データ収集手段により収集された圧延実績データに基づき組織・材質を算出する組織・材質モデルと、
前記組織・材質モデルの算出値及び前記注文データベースに記憶された前記注文情報に基づいて、前記圧延製品が前記組織・材質仕様を満たしているか否かを判定する組織・材質判定手段と、
前記組織・材質判定手段の判定結果が当該組織・材質仕様を満たしていない場合、前記注文データベースを検索し当該圧延製品に引き当て可能な前記注文情報を引き当てる引当手段と、
前記引当手段の引き当て結果が引き当て可能な前記注文情報がある場合、前記圧延製品の搬出先を変更する指令を前記搬出制御手段に出力する搬出先変更手段と、
前記引当手段の引き当て結果が引き当て可能な前記注文情報がない場合、該圧延製品に対応する該注文情報と同一の前記注文情報を前記注文データベースに追加し、前記製造順序決定手段に対して前記圧延製品により決定された前記製造順序の再決定を要求する製造順序再決定手段と、
を備えたことを特徴とする圧延ラインの組織・材質管理システム。 In a rolling line management system for managing a rolling line for producing a rolled product,
An order database for storing order information including the structure and material specifications of the rolled product;
A material database for storing material information including information on the material of the rolled product;
Production order determination means for determining the production order of the rolled product based on the order information stored in the order database and the material information stored in the material database;
Manufacturing instruction means for creating a list of manufacturing instruction information for instructing manufacture of the rolled product based on the manufacturing order determined by the manufacturing order determination means;
Based on the list of production instruction information created by the production instruction means, a rolling line control means for controlling equipment in the rolling line;
Rolling data collection means for collecting rolling performance data from the rolling line;
A structure / material model for calculating the structure / material based on the rolling record data collected by the rolling data collection means;
Based on the calculated value of the structure / material model and the order information stored in the order database, the structure / material determination means for determining whether or not the rolled product satisfies the structure / material specification;
When the determination result of the structure / material determination means does not satisfy the structure / material specification, an allocation means that searches the order database and allocates the order information that can be allocated to the rolled product;
When there is the order information to which the allocation result of the allocation unit can be allocated, a destination change unit that outputs a command to change the destination of the rolled product to the export control unit;
When there is no order information that can be assigned by the allocation means, the order information that is the same as the order information corresponding to the rolled product is added to the order database, and the rolling order is determined with respect to the manufacturing order determination means. Production sequence redetermining means for requesting redetermination of the production sequence determined by the product;
A rolling line structure / material management system characterized by comprising:
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